Beatriz Brunelli de Souza
No dia 28 de abril de 2017, a aluna Beatriz Brunelli de Souza (bolsista Capes), do Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica de São Paulo (IBt/SP), defendeu sua dissertação de mestrado intitulada “Filogeografia de Gelidium floridanum e Pterocladiella capillacea (Gelidiales, Rhodophyta) e espécies relacionadas no Atlântico ocidental, com ênfase no Brasil, com base em dados morfológicos e moleculares”, sob a orientação da Dra. Mutue Toyota Fujii.
A banca examinadora foi composta por: Profº Dr. Carlos Frederico D. Gurgel (UFSC), Dra. Ligia Collado-Vides (FIU) e pela Dra. Mutue Toyota Fujii, do Núcleo de Pesquisa em Ficologia (IBt), que presidiu a Sessão.
Filogeografia de Gelidium floridanum e Pterocladiella capillacea (Gelidiales, Rhodophyta) e espécies relacionadas no Atlântico ocidental, com ênfase no Brasil, com base em dados morfológicos e moleculares
ABSTRACT
Phylogeography, in marine algae, aims to understand the genetic structure of individuals, define distribution limits and help identify the origin of the introduction of exotic and / or invasive species. In this sense, in Brazil, to date there are no studies for Gelidiales representatives, evidencing the existence of a gap in the knowledge about diversity and inter and intraspecific genetic structure, besides the lack of knowledge of the real pattern of geographic distribution of its species. The genus Gelidium and Pterocladiella are seaweeds of economic importance, which produce excellent quality agar. The distinction of these genera is mainly based on the cystocarp structure and fixation system. In Gelidium the cystocarpe is bilocular and the appressory is of the brush-like type, whereas in Pterocladiella, the cystocarp is unilocular and appressory of the peg-like type. However, the morphological characteristics in many cases are not enough to adequately delimit the taxa at the generic and infrageneric The use of molecular methods associated to morphological analysis has shown to be a fast and efficient tool for the identification of taxa, contributing with greater clarity the limit of species segregation. Among the Gelidiales species identified for the Brazilian coast, Gelidium floridanum and Pterocladiella capillacea are easily confused, especially when the reproductive structures are absent. In addition, the occurrence of these species on the Brazilian northeast coast was controversial for a long time. Thus, the objective of this study was to know the geographic distribution of G. floridanum and P. capillacea in the Atlantic Ocean and to validate its occurrence in the Brazilian coast. The material was collected in Brazil, but specimens from Cuba, Venezuela, Italy and Portugal were also included, totaling 294 samples. The molecular identification of these samples resulted in nine species: Pterocladiella beachiae, P. capillacea, Gelidium floridanum, G. lineare and five other taxa not defined at specific level. The interspecific diversity found for the species of Pterocladiella and Gelidium was 9.9% and 0.7-12.9%, respectively. The greatest diversity of species was recorded for Espírito Santo. The phylogeographic study was carried out in G. floridanum, G. lineare, P. beachiae and P. capillacea, based on rbcL-3P, rbcL, COI-5P, cox1 and cox2-3 markers. The geographic distribution of G. floridanum and P. capillacea is disjunct, occurring in both hemispheres, but they are absent in the Brazilian northeast. G. lineare is restricted to northeastern Brazil, occurring in substitution of G. floridanum and P. capillacea. P. beachiae was widely distributed, occurring throughout the Brazilian coast. G. lineare was the species that presented the greatest genetic variation for all the markers tested, whereas in the other species this variation was not very expressive or even absent among the Brazilian populations. However, when comparing the sequences of Brazilian populations with those available for specimens from other regions of the world, intraspecific diversity is larger, suggesting biogeographic barriers between these populations.
Keywords: geographic distribution, intraspecific diversity, haplotypes, seaweeds
RESUMO
A filogeografia, em algas marinhas, visa compreender a estrutura genética dos indivíduos, definir limites de distribuição e ajuda a identificar a origem da introdução de espécies exóticas e/ou invasoras. Neste sentido, no Brasil, até o momento não há estudos para os representantes de Gelidiales, evidenciando a existência de uma lacuna no conhecimento sobre diversidade e estrutura genética inter e intraespecífica, além do desconhecimento do real padrão de distribuição geográfica das suas espécies. Os gêneros Gelidium e Pterocladiella são macroalgas de importância econômica, que produzem ágar de excelente qualidade. A distinção destes gêneros baseia-se principalmente na estrutura do cistocarpo e no sistema de fixação. Em Gelidium o cistocarpo é bilocular e o apressório é do tipo brush-like, enquanto que em Pterocladiella, o cistocarpo é unilocular e apressório do tipo peg-like. Entretanto, as características morfológicas em muitos casos são insuficientes para delimitar adequadamente os táxons em nível genérico e infragenérico. O uso de métodos moleculares associados às análises morfológicas tem se mostrado uma ferramenta rápida e eficiente para a identificação de táxons, contribuindo com maior clareza o limite de segregação das espécies. Entre as espécies de Gelidiales identificadas para a costa brasileira, Gelidium floridanum e Pterocladiella capillacea são facilmente confundidas, principalmente quando as estruturas reprodutivas estão ausentes. Além disso, a ocorrência destas espécies na costa nordeste brasileira foi controversa por muito tempo. Assim, o objetivo deste estudo foi conhecer a distribuição geográfica de G. floridanum e P. capillacea no Oceano Atlântico e validar sua ocorrência na costa brasileira. O material foi coletado no Brasil, mas espécimes de Cuba, Venezuela, Itália e Portugal também foram incluídos, totalizando 294 amostras. A identificação molecular dessas amostras resultou em nove espécies: Pterocladiella beachiae, P. capillacea, Gelidium floridanum, G. lineare e outros cinco táxons não definidos em nível específico. A diversidade interespecífica encontrada para as espécies de Pterocladiella e Gelidium foi de 9,9% e de 0,7-12,9%, respectivamente. A maior diversidade de espécies foi registrada para Espírito Santo. O estudo filogeográfico foi realizado em G. floridanum, G. lineare, P. beachiae e P. capillacea, com base nos marcadores rbcL-3P, rbcL, COI-5P, cox1 e cox2-3. A distribuição geográfica de G. floridanum e P. capillacea é disjunta, ocorrendo em ambos os hemisférios, mas estão ausentes no nordeste brasileiro. G. lineare está restrito ao nordeste do Brasil, ocorrendo em substituição a G. floridanum e P. capillacea. P. beachiae teve ampla distribuição, ocorrendo em toda a costa brasileira. G. lineare foi a espécie que apresentou maior variação genética para todos os marcadores testados, enquanto que nas demais espécies essa variação não foi muito expressiva ou até ausente entre as populações brasileiras. Entanto, quando comparamos as sequências das populações brasileiras com as sequências disponíveis para espécimes de outras regiões do mundo, a diversidade intraespecífica fica maior, sugerindo barreiras biogeográficas entre essas populações.
Palavras-chave: distribuição geográfica, diversidade intraespecífica, haplótipos, macroalgas
Beatriz Brunelli de Souza
Filogeografia de Gelidium floridanum e Pterocladiella capillacea (Gelidiales, Rhodophyta) e espécies relacionadas no Atlântico ocidental, com ênfase no Brasil, com base em dados morfológicos e moleculares
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